Multisenzorno mentalno predstavljanje objekata kod tipičnih i nadarenih pasa koji uče riječi

Sažetak

Provedeno je malo istraživanja o sposobnosti pasa (Canis familiaris) da integriraju informacije dobivene različitim osjetilnim modalitetima tijekom zadataka razlikovanja i prepoznavanja objekata. Takav proces bi ukazivao na formiranje multisenzornih mentalnih reprezentacija. U Eksperimentu 1 testirali smo sposobnost 3 psa s darovitim učenjem riječi (GWL) koji mogu brzo naučiti verbalne oznake igračaka i 10 tipičnih (T) pasa da razlikuju objekt nedavno povezan s nagradom od objekata koji odvlače pažnju, pod svjetlom i tamnim uvjetima.

Multisenzorna mentalna reprezentacija je kognitivna metoda koja obrađuje senzornu stimulaciju da bi se formirala percepcija i spoznaja stvari. Ovaj način spoznaje ne samo da može pomoći ljudima da bolje razumiju i pamte stvari, već i poboljšati učenje i radnu učinkovitost ljudi, omogućujući nam bržu prilagodbu na okolnu okolinu.

Istraživanja pokazuju da multisenzorna mentalna reprezentacija igra vrlo važnu ulogu u pamćenju i učenju. Možemo učiti i pamtiti stvari kroz različite senzorne kanale kao što su vid, zvuk, dodir itd. tako da možemo bolje razumjeti i zapamtiti stvari u različitim situacijama. Na primjer, kada učimo novu riječ, možemo produbiti učenje i pamćenje riječi kroz više senzornih kanala kao što su čitanje knjiga, slušanje CD-a ili pisanje bilješki. To neće samo poboljšati učinkovitost pamćenja, već će vam također pomoći da bolje razumijete i ovladate značenjem i upotrebom riječi u različitim situacijama.

Osim toga, multisenzorna mentalna reprezentacija također nam može pomoći da bolje iskoristimo mehanizam pamćenja mozga. Naši mozgovi obrađuju i pohranjuju senzorne signale kroz različite živčane putove, a to nam pomaže da bolje zadržimo i prizovemo sjećanja. Na primjer, ako učite gledajući dijagrame, slušajući snimke i pišući bilješke dok učite, tada će te senzorne informacije biti zasebno pohranjene u vašem mozgu i tvoriti potpunu sliku pamćenja. Na taj način, kada se trebate prisjetiti i upotrijebiti te informacije, vaš mozak može brzo ponovno sastaviti informacije kako bi vam pomogao da brže dovršite zadatke i riješite probleme.

Ukratko, multisenzorna mentalna reprezentacija igra vrlo važnu ulogu u našem pamćenju i učenju. Korištenje višestrukih osjetilnih kanala za produbljivanje našeg razumijevanja i pamćenja stvari može uvelike poboljšati našu radnu učinkovitost i kvalitetu života. Stoga bismo trebali aktivno koristiti višestruke senzorne putove kako bismo učili i pamtili, maksimizirali potencijal našeg mozga i učinili se pametnijima, fleksibilnijima i samopouzdanijima. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje, jer Cistanche deserticola također može regulirati ravnotežu neurotransmitera, poput povećanja razine acetilkolina i faktora rasta. Ove tvari su vrlo važne za pamćenje i učenje. Osim toga, meso također može poboljšati protok krvi i pospješiti opskrbu kisikom, što može osigurati da mozak dobije dovoljno hranjivih tvari i energije, čime se poboljšava vitalnost i izdržljivost mozga.

Kliknite na načine za poboljšanje rada mozga

Iako se stopa uspješnosti nije razlikovala između dviju skupina i uvjeta, detaljna analiza ponašanja pokazala je da su svi psi dulje tražili i više njušili u mraku. To sugerira da su se, kada je to bilo moguće, psi uglavnom oslanjali na vid i prešli na korištenje samo drugih osjetilnih modaliteta, uključujući miris, kada su tražili u mraku. U Eksperimentu 2 istraživali smo da li, za GWL pse (N = 4), slušanje verbalnih znakova objekta aktivira sjećanje na multisenzornu mentalnu reprezentaciju.

Učinili smo to testirajući njihovu sposobnost prepoznavanja objekata na temelju njihovih imena u tamnim i svijetlim uvjetima. Njihova stopa uspješnosti nije se razlikovala između ova dva stanja, dok se ponašanje pasa u potrazi razlikovalo, što ukazuje na fleksibilnu upotrebu različitih osjetilnih modaliteta. Malo se zna o kognitivnim mehanizmima koji su uključeni u sposobnost GWL pasa da prepoznaju označene objekte. Ova otkrića daju prvi dokaz da za GWL pse verbalne oznake evociraju multisenzornu mentalnu reprezentaciju objekata.

Ključne riječi

Diskriminacija objekta · Mentalna reprezentacija objekta · Prepoznavanje objekta · Njuh · Senzorni modaliteti · Vizija.

Uvod

Zadaci pretraživanja, u kojima se traži pronalaženje određenog podražaja, mogu se oslanjati na diskriminaciju ili prepoznavanje. Govorimo o diskriminaciji kada pojedinac uočava razliku između dva (ili više) podražaja/objekata i očekuje da će oni rezultirati različitim ishodima (Blair et al. 2003). Prepoznavanje se događa kada ispitanik identificira podražaj kao onaj s kojim se prethodno susreo (Akkerman et al. 2012). Nedavne studije potvrdile su da psi mogu razlikovati, na primjer, vizualne slike (Range et al. 2008), slike pasa drugih životinjskih vrsta (Autier-Dérianet al. 2013), ljudske glasove (Gábor et al. 2019) i olfaktorni podražaji (Pinc i sur. 2011).

U ljudske dojenčadi vizualna diskriminacija objekata razvija se ranije od prepoznavanja objekata i pretpostavlja se da ova dva procesa uključuju različite živčane sklopove (Overman et al. 1992). Izvedba i ljudske dojenčadi (Overman et al. 1992.) i pasa (Milgram et al. 1994.) u testovima razlikovanja i prepoznavanja objekata sugerira da je potonji složeniji zadatak. Štoviše, pri rješavanju zadataka prepoznavanja objekata, psi zahtijevaju veliki broj pokušaja kako bi postigli unaprijed određene kriterije učenja (Milgram et al.1994).

Prema kognitivnim računalnim teorijama, perceptivne informacije obrađuju se u umu kako bi se oblikovale mentalne reprezentacije okoline (Sternberg 2009). Kod ljudi, informacije dobivene iz različitih perceptivnih modaliteta su integrirane, što dovodi do formiranja multisenzorne mentalne reprezentacije (Lacey et al. 2007). Kod pasa su studije pokazale slične modalitete koji se koriste za razvoj multisenzorne reprezentacije društvenih podražaja. Adachi i dr. (2007.) tvrde da psi tvore multisenzornu reprezentaciju svojih vlasnika. Otkrili su da su, kada su testirani u suprotnosti s paradigmom očekivanja, psi gledali dulje kada prikazano lice nije odgovaralo audiosnimci koja je reproducirana. U drugoj studiji, psi su prikazani sa ženama i muškarcima dok su slušali snimku ljudskog glasa. Psi koji su živjeli s oba spola duže su gledali u osobu čiji je spol odgovarao reproduciranoj snimci (Ratcliffeet al. 2014.).

Studije o osjetilnim modalitetima koje koriste psi tijekom zadataka pretraživanja izvijestile su da su psi pokazali sklonost oslanjanju na vizualne informacije (Bräuer i Belger 2018) ili kombinaciju vida i mirisa kako bi pronašli svoju metu (Polgár et al. 2015). Kaminski i sur. (2009) otkrili su da su se neki psi mogli osloniti isključivo na vizualne informacije dok su se bavili zadatkom prepoznavanja predmeta, dok su identificirali objekte sa slika. Psi za otkrivanje eksploziva uspjeli su pronaći svoju metu u potpunom mraku, pokazujući da mogu razlikovati podražaje oslanjajući se samo na mirisne znakove (Gazit i Terkel 2003.). Osim toga, postoje dokazi da psi mogu koristiti taktilne informacije za kategorizaciju objekata (van der Zee et al. 2012). Međutim, općenito, samo nekoliko studija istražuje sposobnosti pasa da koriste senzorne modalitete osim vida i mirisa (Bálint et al. 2020.).

Nekoliko pasa ima rijetku sposobnost identificiranja objekata na temelju njihovih verbalnih oznaka (Kaminski i sur. 2004; Pilley i Reid 2011; Fugazza i sur. 2021a, b). Ove smo pse označili kao pse s darovitim učenjem riječi (GWL) (Fugazza et al. 2021b). Identifikacija objekata na temelju njihovih verbalnih oznaka može se smatrati specifičnim slučajem prepoznavanja objekata. Baš kao i ljudi, GWL psi ne samo da prepoznaju označene objekte—ili kategorije objekata (Fugazza i Miklosi 2020) kao podražaje s kojima su se već susreli, već ih također identificiraju među drugim slično poznatim imenovanim objektima, na temelju njihovih verbalnih oznaka. Nije poznato proizlazi li ekstremna razlika između tipičnih pasa (u daljnjem tekstu, T pasa) koji nemaju tu sposobnost i GWL pasa zbog razlika u sposobnosti razlikovanja i/ili prepoznavanja objekata ili proizlazi iz ograničenja povezanih s pridruživanjem oznaka objektima (Ramos i Mills 2019. ).

Usvajanje jezika nije temeljno za formiranje kros-modalne mentalne reprezentacije objekata, međutim, upoznavanje s verbalnim oznakama objekata moglo bi olakšati proces (Lacey et al. 2007). Stoga smo u Eksperimentu 1 istražili kapacitet i senzorne modalitete koje koriste T i GWL psi za razlikovanje objekata koji su nedavno bili povezani s nagradom od distraktora, pod svjetlosnim i tamnim uvjetima.

Prethodne studije su pokazale da psi formiraju multisenzorne mentalne reprezentacije društvenih podražaja i da se, u nedostatku specifičnog treninga, skloni oslanjati na vid ili vid i miris tijekom zadataka pretraživanja. Stoga smo pretpostavili da će se, ovisno o ograničenjima okoline, psi oslanjati na različite senzorne modalitete i da će uspješno razlikovati objekte korištene u ovom testu. Točnije, pretpostavili smo da će se u uvjetima testiranim u ovom eksperimentu psi uglavnom oslanjati na vid, kada je to moguće, ali će se uspješno prebaciti na korištenje drugih senzornih modaliteta u mraku. Stoga smo predvidjeli da će se njihovo ponašanje u pretraživanju, ali ne i njihova ukupna stopa uspjeha, razlikovati između svjetlosnih i tamnih uvjeta. Na temelju dokaza o tipičnim sposobnostima razlikovanja pasa (Afenzeller et al. 2017; Milgram et al. 2005), očekivali smo da će i GWL i T psi riješiti zadatak diskriminacije. Međutim, budući da nije jasno u kojoj mjeri verbalne oznake objekata utječu na njihove mentalne reprezentacije, dvije se skupine mogu razlikovati u svom ponašanju pri pretraživanju.

U Eksperimentu 2 upotrijebili smo već postojeći vokabular naziva objekata GWL pasa kako bismo ispitali izaziva li verbalna oznaka objekta prisjećanje multisenzorne mentalne reprezentacije. Pretpostavili smo da se nakon što čuju verbalnu oznaku objekta, GWL psi prisjećaju specifične multisenzorne mentalne reprezentacije tako da njihov kapacitet prepoznavanja nije pod utjecajem nedostatka vizualnih informacija. Stoga smo predvidjeli da se, kada traže imenovani objekt, njihova stopa uspješnosti ne razlikuje između svjetlosnih i tamnih uvjeta, dok se osjetilni modaliteti koji se koriste za prepoznavanje razlikuju.

Materijali i metode

Eksperiment 1

Predmeti

Testirali smo 14 pasa, od kojih su 10 bili tipični (T) obiteljski psi (5 mužjaka, 5 ženki, dob=2.8 godina±1,8) i 3 su bili GWLpsi (1 mužjak, 2 ženke, dob{{11} }.9 godina±2.8). Psi T bili su različitih pasmina (5 graničnih ovčara, 1 pinč, 1 križanac labradora i pudla, 1 mješanac, 1 australski ovčar i 1 granični terijer). Odabrani su na temelju izvješća svojih vlasnika da su bili motivirani da dohvate igračke, ali nisu imali znanja o nazivima predmeta ili iskustva u otkrivanju mirisa. Svi GWL psi koji su sudjelovali bili su Border Collie. Ovi psi (Max, Gaia i Nalani) su sudjelovali u prethodnom istraživanju (Fugazza et al. 2021b) i dokazali su da znaju imena više od 20 igračaka za pse (za metode i rezultate vidi Fugazza et al. 2021b).

Postupak

Lokacija 1 GWL pas i 10 T pasa testirani su na Odjelu za etologiju Sveučilišta ELTE, Budimpešta, Mađarska. Psi su bili upoznati s ovom lokacijom jer su sudjelovali u prethodnim, nepovezanim eksperimentima. 3 GWL psa testirana su u svojim domovima (Whisky u Norveškoj, Nalani u Nizozemskoj i Gaia u Brazilu) pomoću eksperimentalne postavke koja je bila slična onoj dostupnoj u laboratoriju (pogledajte odjeljak s postavkama u nastavku).

Postavljanje Eksperimentator (E) i vlasnik psa (O) stajali su sa psom u jednoj prostoriji (vlasnička soba), dok su igračke bile smještene u susjednoj prostoriji (soba s igračkama). Hodnik je povezivao dvije sobe, a teške zavjese bile su obješene u oba otvora hodnika. Ove su zavjese spriječile svjetlost iz vlasnikove sobe da uđe u sobu s igračkama. Svi prozori u sobi s igračkama bili su prekriveni višestrukim slojevima tamnih najlonskih ploča kako bi se spriječilo vanjsko svjetlo da uđe u prostoriju (slika 1). Objekti Za sve pse, tijekom eksperimenta korišteno je istih 10 nepoznatih predmeta (pseće igračke). Igračke su bile različitih oblika, veličina, materijala i boja (vidi sliku 1 u dopunskom materijalu). Za svakog psa, E je nasumično podijelio 10 igračaka u dva seta i nasumično odabrao igračku iz svakog seta koja će služiti kao ciljna igračka (ciljane igračke 1 i 2). Dodatne četiri igračke u svakom skupu služile su kao objekti distraktori. Raspodjela igračaka koje su služile kao meta ili distraktor bila je nasumična među psima (igračka koja je služila kao meta igračka za jednog psa služila je kao distraktor drugom psu).

Trening E je dao ciljnu igračku vlasniku (metana igračka1). O se zatim igrao njime sa psom, povremeno ga stavljajući među 4 druge distraktorske igračke i nagrađujući psa pohvalom, igrom i/ili hranom kada bi ga uzeo. Trening je trajao između 5 i 10 minuta. Za detaljan opis postupka obuke, pogledajte priloge.

Nakon treninga, pas je dobio 5-minutnu pauzu i nastavio s laganim osnovnim testom za procjenu uspjeha treninga (pogledajte dolje). Ista igračka meta također je korištena u mračnim uvjetima (pogledajte mračno stanje u nastavku). Nakon što je pas ispunio oba uvjeta, u posebnoj prilici testiranja, cijeli je proces ponovljen korištenjem različite ciljne igračke (igračka 2). Između dva testiranja prošlo je 1 dan do dva tjedna, ovisno o dostupnosti vlasnika. Za svaki subjekt, igračke su nasumično dodijeljene da služe kao igračke 1, 2 ili distraktori. Sveukupno, svaki pas testiran je dva puta na svjetloj osnovnoj liniji (jednom s igračkom 1 i jednom s igračkom 2) i dvaput u tamnim uvjetima (jednom s igračkom 1 i jednom s igračkom 2). Za slike igračaka pogledajte sliku 1 u dodatnom materijalu.

Lagano stanje

Procedura testiranja Od pasa je zatraženo da dohvate ciljnu igračku kada je stavljena među 4 druge igračke korištene kao distraktori tijekom faze treniranja. Igračke su bile nasumično razbacane po podu u području promjera oko 1,5 min. U svakom pokušaju, O je tražio od psa da donese ciljnu igračku (npr. "Idi po nju!"). Test se sastojao od 10 pokušaja. Nakon svakog uspješnog pokušaja, pas je bio nagrađen igrom s dohvaćenom igračkom, pohvalom i/ili hranom, zatim je E odnio igračku natrag u sobu s igračkama i pokazao sve igračke na podu. Ako je pas napravio pogrešan izbor, O nije nagradio psa i vratio je vraćenu igračku E, koji je ponovio gore opisani postupak. Ako pas nije uspio uzeti ispravnu igračku u 7/10 pokušaja, ponovio je fazu predtreninga s drugom ciljnom igračkom.

Tamno stanje

Postavljanje i postupak testiranja Postavljanje i postupak ispitivanja bili su identični osnovnoj liniji osvjetljenja, ali su svjetla u hodniku i sobi s igračkama bila isključena. Kad je pas prelazio iz jedne sobe u drugu, zavjese koje su visile na ulazima prostorije sprječavale su propuštanje svjetla. Mjerenja svjetla provedena s Luxmetrom (VOLTCRAFT MS-1300®) potvrdila su da je u prostoriji s igračkama bio potpuni mrak (lux=0).

Prikupljanje podataka

Testovi su snimljeni pomoću infracrvene video kamere (Sony® Exmor R Balanced Optical Steady Shot 30X). Snimka je kodirana korištenjem Solomon Coder beta 19.08.02 (Copyright © 2010 András Péter; http://solomoncoder.com, Sveučilište Eötvös Loránd, Budimpešta, Mađarska). Ispravni ili netočni izbori predmeta pasa bili su označeni za sva ispitivanja. Osim toga, kodirano je ponašanje pasa u sobi s igračkama. Kako je kodiranje ponašanja oduzimalo puno vremena, za svakog smo psa kodirali prva i posljednja tri ispitivanja svakog stanja, koristeći sljedeće varijable ponašanja (također pogledajte Dodatni video).

Odabir predmeta Smatrali smo da će igračku izabrati pas kada izađe iz sobe s igračkama s njom u ustima. Ovo smo kodirali kao binarnu varijablu: 1=pas je odabrao točan objekt; 0=pas nije odabrao pravi objekt.

Pretraga Pas je orijentirao glavu prema podu, noseći glavu u ravnini s lopaticama ili niže. Ako je pas uzeo igračku, podigao glavu više od lopatica ili se prestao usmjeravati prema podu i igračkama, mjerenje ovo ponašanje je prekinuto dok pas nije nastavio gore opisani položaj traženja. Mjerili smo trajanje ovog ponašanja.

Njuškanje Ponašanje psa pri njuškanju bilo je kodirano svaki put kada bi koderi čuli zvuk psa koji udiše kroz nosnice. Ovo ponašanje je kodirano samo kada je pas također bio uključen u ponašanje traženja. Za ovo ponašanje izmjerili smo učestalost i trajanje.

Ravni pristup Pas je ušao u sobu s igračkama i kretao se prema igrački u ravnoj liniji, bez skretanja glave u stranu, sve dok nije uzeo igračku. Mjerili smo učestalost ravnih pristupa.

Podizanje predmeta Pas je podigao predmet ustima. Mjerili smo kašnjenje u uzimanju predmeta od trenutka kada je pas ušao u sobu s igračkama. Podizanje predmeta također je označilo kraj traženja, osim ako je pas ispustio igračku i nastavio tražiti.

Usta Pas je žvakao igračku ili je tresao. Mjerili smo trajanje usta. Ova je varijabla uključena kao pokazatelj korištenja osjetila za dodir i okus.

Dvadeset posto podataka kodirao je neovisni koder kako bi se utvrdio dogovor među ocjenjivačima.

Analiza podataka

Za analizu ponašanja, kodirali smo izbor objekta i pravi pristup kao zasebne binarne odgovore (tj. {{0}}točan izbor ili pravi pristup, 0=netočan izbor ili nepravi pristup). Trajanja i latencije mjerene su u sekundama. Statističke analize provedene su u Renvironmentu (R Core Team 2019). Kašnjenje pri preuzimanju objekta analizirano je u Coxovim mješovitim modelima (CMM). Vjerojatnost točnog izbora (binarni odgovor) u Eksperimentu 1 analizirana je pomoću binomnog testa, s razinom šanse postavljenom na 0,2 budući da je uvijek bilo 5 igračaka za izbor. Naknadne analize svih drugih bihevioralnih odgovora opisanih gore uključivale su prva 3 i zadnja 3 suđenja. Cronbachova alfa korištena je za procjenu pouzdanosti između promatrača dvaju neovisnih kodera (DeVellis 1991). Bihevioralni odgovori analizirani su u zasebnim linearnim mješovitim modelima (LMM, za trajanja i učestalosti, Pinheiro et al. 2019) i binomnim generaliziranim linearnim mješovitim modelima (GLMM, za binarne odgovore; Bates et al. 2014). Početni modeli uključivali su 'pokus' (faktor sa 6 razina: 1-3 i 8-10) i 'grupu pasa' (faktor s dvije razine: T i GWL psi). Budući da nije bilo razlike između prvog i posljednjeg pokusa i da se dvije skupine pasa nisu razlikovale ni u jednoj varijabli odgovora (vidi "Rezultati"), obje varijable objašnjenja isključene su iz konačnih modela. GLMM su uključivali stanje (svijetlo ili tamno) i igračku (1 i 2) kao eksplanatorne varijable. Konačno, imena pasa korištena su kao slučajni učinci u modelu.

Rezultati

Inter‑rater agreement was excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9)

Svi psi, osim jednog T psa (Scotch), dosegli su prioritetni kriterij u laganom osnovnom testu (7/10 točnih pokušaja) nakon prvog pokušaja. Scotch je uspio nakon ponavljanja treninga i testa s novim objektom (binomni test, str<0.05, Table S1 in the Supplementary material). All dogs were individually successful well above chance level (binomial tests, all p<0.05, Table S1 in the supp. mat.) in both light baseline and dark conditions, with both toys 1 and 2 (Fig. 2a).

Stopa uspjeha pasa uvijek je bila iznad slučajnosti (z=7.899,str<0.001) and there was no difference between the two groups (χ2=0.701, df=1, p =0.791). GWL and T dogs did not differ significantly in their behavioral response between the beginning (first 3 trials) and the end (last 3 trials) of the test (χ2=4.616, df=5, p =0.465). In addition, the two groups did not differ in any of the other response variables (LRT of dog group, LMM of frequency of sniffing: χ2=0.051, df=1, p=0.820; GLMM of frequency of straight approach: χ2=0.074, df=1, p=0.785; CMM of latency to pick up the toy: χ2=1.33, df=1, p=0.249; LMM of duration of sniffing χ2=0.923, df=1, p=0.337, searching χ2=0.359, df=1, p=0.549; and mouthing χ2=0.262, df=1, p=0.608), hence we analyzed results of all dogs together, irrespective of dog type. Accuracy in choosing the target toy was not influenced by the condition (χ2=0.239, p=0.625). There was an order effect related to the success rate: dogs showed a higher success rate with Toy 2 – i.e., the toy used in the second instance (χ2=5.473, df=1, p=0.01). Although, there was never a significant difference between toy 1 and toy 2 about the other behavioral variables (all p-values>0.05). Stoga smo i ovu varijablu odbacili iz modela.

Postojala je značajna razlika između uvjeta, pri čemu psi provode više vremena tražeći (χ2=122.92, df=1,p<0.001; Fig. 2b) and longer latency to pick up the toy in the dark (χ2=53.393, df=1, p<0.001). The duration of mouthing did not differ between conditions (χ2=1.653, df=1, p=0.197). The condition also affected the frequency of the straight approach, which never occurred in the dark (χ2=75.394, df=1, p<0.001).

Udio vremena traženja provedenog u njušenju bio je različit između uvjeta, pri čemu su psi provodili više vremena u njuškanju dok su tražili u mraku (χ2=18.989, df=1,p<0.001; Fig. 2c).

Eksperiment 2

Predmeti

3 GWL psa testirana u eksperimentu 1 također su testirana u ovom eksperimentu, kao i dodatna ženka BorderCollie (Whisky, 4,4 godine).

Postupak
Lokacija i postavka Lokacija i postavka bili su kao što je opisano za eksperiment 1.

Predmeti Svaki od GWL pasa posjedovao je zbirku poznatih i imenovanih igračaka za pse. Znanje 4 psa o nazivima ovih objekata potvrdili su Fugazza et al. (2021b). Za svakog psa, nasumično je odabrano 20 ovih igračaka i razbacano po podu na površini od oko 3 m u promjeru.

Lagano stanje

Procedura E je uputila O da zamoli psa da uzme igračku izgovarajući ime igračke. Pas je tada napustio vlasnikovu sobu i ušao u sobu s igračkama kako bi odabrao igračku. Ako je pas uspješno uzeo pravu igračku, bio je nagrađen igrom, pohvalom i hranom. Ako je pas pogriješio, pokus se ponavljao, ali rezultati ponovljenih pokusa nisu bili uključeni u analizu stope uspješnosti. Ako je pas napravio još jednu uzastopnu pogrešku, E je uputio O da nastavi sa sljedećim pokušajem. Redoslijed igračaka određen je slučajnim odabirom. Nakon svakih pet pokušaja, E je stavio 5 dodatnih nasumično odabranih igračaka na pod. Tako je broj igračaka koje je pas mogao birati uvijek varirao između 20 i 16.

Tamno stanje

Test je bio identičan osnovnom testu svjetla, ali su svjetla u sobi s igračkama i hodniku bila isključena.

Prikupljanje podataka

Točan ili netočan izbor psa kodiran je u svim pokusima. Varijable ponašanja opisane za eksperiment 1 također su kodirane u pokusu 2 za sva pokusa.

Analiza podataka

Statistička analiza provedena je slično kao u Eksperimentu 1, osim što je, za analizu stope uspjeha, razina šanse konzervativno postavljena na 0.06 jer se ukupan broj dostupnih igračaka kretao između 16 i 20.

Rezultati

Inter-rater agreement was again excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9).

Psi GWL uspješno su odabrali ispravnu igračku iu svjetlosnim iu tamnim uvjetima (binomni test, sve p<0.05, Table S2 in the supplementary material), with no significant difference between the two (GLMM: χ2=2.049, df=1, p=0.152; Fig. 3a).

Psi GWL proveli su više vremena tražeći imenovane igračke u mračnim uvjetima u usporedbi sa svjetlom osnovnom linijom (χ2=9.255, p<0.001; Fig. 3b); There was no significant difference between conditions for the latency to pick up the toy (χ2=0.152, p=0.696), and duration of mouthing (χ2=0.046, p=0.831).

Nismo uočili nikakav ravan pristup u mračnim uvjetima, dok smo primijetili ravne pristupe u 15 od 80 pokusa (1 za Gaia, 2 za Max, 4 za Nalani i 8 za Whisky) u osnovnoj svjetlosnoj liniji.

Udio vremena traženja provedenog u njušenju bio je različit između uvjeta u kojima su psi provodili više vremena u njuškanju dok su tražili u mraku (χ2=3.671, df=1,p<0.05; Fig. 3c).

Opća Rasprava

Dok se uspjeh pasa u oba eksperimenta nije razlikovao od uvjeta do uvjeta, naša detaljna analiza ponašanja otkrila je da su, kada su tražili u mraku, psi proveli dulje vrijeme aktivno tražeći i više njuškajući.

Ovi nalazi pokazuju da su psi integrirali informacije percipirane kroz različite senzorne modalitete i da, dok je vid bio među preferiranim modalitetima za identifikaciju objekata testiranih u ovom eksperimentu, psi se mogu spontano i uspješno vratiti korištenju samo drugih osjetila ako vizualne informacije nisu dostupne. Čineći to, psi predstavljaju fleksibilnu upotrebu različitih osjetilnih modaliteta (vidi također Szeteiet sur. 2003; Polgár et al. 2015).

Povremeni ravni pristupi uočeni samo na svjetlosnoj osnovi upućuju na to da, kada su vizualne informacije dostupne, psi također mogu identificirati objekt iz daljine. Međutim, najčešće su psi težili pretraživanju različitih objekata s manje udaljenosti. Ovo ukazuje na korištenje vida na blizinu i također, potencijalno, drugih senzornih modaliteta, uključujući ne samo njuh, već i dodir - budući da smo pronašli vrlo malo i kratkih pojava njuškanja u osnovnoj liniji svjetla. Naši su rezultati u skladu s nalazima Bräuera i Belgera (2018.), koji su primijetili da ponašanje njuškanja povećava latenciju približavanja i smanjuje broj izravnih pristupa ciljnom objektu.

Ljudi se mogu osloniti na taktilne informacije kada su vizualni podaci ograničeni (Lacey et al. 2007). Unatoč tome, naši rezultati nisu otkrili razlike u vremenu koje su psi proveli istražujući igračke ustima (tj. ponašanju ustima) između uvjeta u oba eksperimenta. To može značiti da se ta osjetila jednako koriste, bez obzira na osvjetljenje, ili da se na njih uopće ne oslanja u traženju predmeta. Međutim, psi također mogu pokazivati ​​drugačija ponašanja od onoga što mi definiramo kao "ustima" kada koriste osjetila za dodir ili okus, kao što su korištenje nosa ili brkova. Prema tome, ne isključujemo da su ti osjetilni modaliteti mogli biti različito korišteni od strane pasa u dva eksperimentalna uvjeta. Osim toga, psi često gutaju igračke u usta kao dio svog ponašanja u igri. Moglo bi, stoga, biti da definicija ove varijable ponašanja nije bila dovoljno osjetljiva da odražava korištenje taktilnog osjeta.

U Eksperimentu 1, svi su psi pokazali visoku stopu uspješnosti, koja se nije razlikovala između uvjeta. Ovo pokazuje da i T i GWL psi mogu razlikovati ciljni objekt, povezan s nagradom tijekom neposredno prethodnog treninga, i distraktorske objekte. Ovi su nalazi u skladu s prethodnim studijama koje su izvještavale o sposobnosti pasa da obavljaju zadatke razlikovanja objekata (Milgram et al. 1994; Head et al. 1998; Tapp et al. 2004) i proširuju ih na situacije ograničenih osjetilnih informacija. Naše je otkriće bilo da, iako je stopa uspjeha pasa u Eksperimentu 1 već bila iznad šanse kada je testirana na prvoj igračci (tj. igračka 1), njihova se izvedba povećala kada su se ponovno testirali (tj. na igrački 2), što se može pripisati psima koji su postali iskusni u zadatku i upoznati s testnom situacijom tijekom eksperimenata (Hunter i Kamil 1971). Slično tome, Bräuer i Belger (2018) opisali su da se kašnjenje pasa u pronalaženju ciljanog objekta smanjivalo kako se njihovo iskustvo u zadatku povećavalo.

Nismo pronašli razlike između stope uspješnosti T i GWL pasa u zadatku razlikovanja objekata, niti smo uočili razlike u njihovom ponašanju pri traženju. Ovo sugerira da ekstremna razlika između sposobnosti GWL i T pasa da prepoznaju objekte na temelju njihovih oznaka (Fugazza et al. 2021a, b) ne proizlazi iz razlika u sposobnostima razlikovanja objekata.

Dok su u Eksperimentu 1 dvije skupine pasa razlikovale nagrađene od nenagrađenih objekata, u Eksperimentu 2 predmeti među kojima su GWL psi morali odabrati bili su svima poznati. Dakle, radi se o specifičnom složenom slučaju prepoznavanja predmeta koji se ne može riješiti samo oslanjanjem na familijarnost. Uspjeh GWL pasa u prepoznavanju ovih objekata prema njihovim verbalnim oznakama nije se razlikovao između tamnih i svijetlih uvjeta. Ganea (2005) je opisao kako su, nakon što su čula imena poznatih predmeta, 14-mjesečna djeca počela tražiti njih i pronašla objekte, pokazujući time da su verbalne oznake predmeta dovele do vraćanja reprezentacije predmeta. Kada su testirani u zadatku prepoznavanja objekata, GWL psi su pokazali da mogu prepoznati poznate objekte pod ograničenim osjetilnim inputima, pokazujući time da su formirali multisenzornu mentalnu reprezentaciju objekta (Lacey i Sathian 2011, za pregled). Štoviše, uspjeh GWL pasa u pronalaženju imenovanih igračaka pokazuje da za verbalnu oznaku svakog objekta oni formiraju specifičnu multisenzornu mentalnu reprezentaciju, što im omogućuje da prepoznaju ispravnu igračku čak i kada se stavi među druge označene objekte u mraku. Drugim riječima, za GWL pse, slušanje verbalne oznake objekta izaziva mentalnu reprezentaciju objekta.

Ukratko, otkrili smo da se, u nedostatku formalne obuke, psi većinom oslanjaju na proksimalni vid i, potencijalno, osjetilo dodira u zadacima razlikovanja i prepoznavanja objekata, ali se mogu prebaciti na korištenje samo drugih osjetilnih modaliteta kada vid nije moguć. Psi spontano kodiraju različite značajke objekata, što dovodi do izgradnje višeosjetnih mentalnih reprezentacija. U slučaju pasa GWL, sjećanje na multisenzornu reprezentaciju evocira se slušanjem verbalnih oznaka objekata dok obavljaju složene zadatke prepoznavanja objekata.

Priznanja

Zahvaljujemo Ákosu Pogányu na njegovim savjetima o analizi podataka. Neizmjerno smo zahvalni vlasnicima koji su sa svojim psima sudjelovali u ovom eksperimentu.

Doprinosi autora Studiju su osmislili CF; prikupljanje podataka proveli su SD, AS, AT i CF; analizu podataka proveo AS; rukopis su izradili SD i AS, a revidirali svi autori.

Financiranje

Financiranje otvorenog pristupa osigurava Sveučilište Eötvös Loránd. Ovu studiju je podržao Nacionalni program za istraživanje mozga (2017-1.2.1-NKP-2017-00002). Á.M. dobio sredstva od MTAELTE Comparative Ethology Research Group (MTA01 031).

Deklaracije

Sukob interesa Autori nemaju relevantne financijske ili nefinancijske interese za otkrivanje.

Etičko odobrenje i pristanak

Etičko dopuštenje za provođenje ove studije dobiveno je od Institucionalnog odbora Sveučilišta Eötvös Loránd (N. PE/EA/691-5/2019) i obuhvatilo je oba eksperimenta opisana u ovoj studiji. Svi vlasnici dali su informirani pristanak za sudjelovanje u studiji sa svojim psima.

Otvoreni pristup Ovaj je članak licenciran pod licencom Creative Commons Attribution 4.0 International License, koja dopušta upotrebu, dijeljenje, prilagodbu, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju ili formatu, sve dok izvornom autoru date odgovarajuće priznanje ( s) i izvor, navedite poveznicu na licencu Creative Commons i naznačite jesu li promjene napravljene. Slike ili drugi materijali trećih strana u ovom članku uključeni su u Creative Commons licencu članka osim ako nije drugačije navedeno u kreditnoj liniji za materijal. Ako materijal nije uključen u Creative Commons licencu članka, a vaša namjeravana upotreba nije dopuštena zakonskim propisima ili premašuje dopuštenu upotrebu, morat ćete dobiti dopuštenje izravno od nositelja autorskih prava. Za pregled kopije ove licence.

Reference

1. Adachi I, Kuwahata H, Fujita K (2007.) Psi se sjećaju lica svog vlasnika nakon što čuju vlasnikov glas. Anim Cogn 10:17–21.

2. Afenzeller N, Palme R, Zulch H (2017.) Razigrana aktivnost nakon učenja poboljšava izvedbu treninga pasa labrador retrivera (Canislupus familiaris). Physiol Behav 168:62-73.

3. Akkerman S, Blokland A, Reneerkens O, et al (2012.) Testiranje prepoznavanja objekata: Metodološka razmatranja o istraživanju i mjerama diskriminacije. Behav Brain Res 232:335–347.

4. Autier-Dérian D, Deputte BL, Chalvet-Monfray K et al (2013) Vizualna diskriminacija vrsta kod pasa (Canis familiaris). Anim Cogn 16:637–651.

5. Bálint A, Andics A, Gácsi M, et al (2020.) Psi mogu osjetiti slabo toplinsko zračenje. Sci Rep 10:3736.

6. Bates D, Mächler M, Bolker B, Walker S (2014.) Prilagodba linearnih modela mješovitih učinaka pomoću lme4. arXiv Prepr arXiv 1406.5823.

For more information:1950477648nn@gmail.com